MATLAB画图函数plot().docx

MATLAB图像生成函数Plot（）总结
一、基本形式
（1）>> y=[0 0.58 0.70 0.95 0.83 0.25];
>> plot(y)
生成的图形是以序号为横坐标、数组y的数值为纵坐标画出的折线。

（2）>> x=linspace(0,2*pi,30); % 生成一组线性等距的数值
>> y=sin(x);
>> plot(x,y)
生成的图形是上30个点连成的光滑的正弦曲线。
二、多重线
（1）在同一个画面上可以画许多条曲线，只需多给出几个数组：
>> x=0:pi/15:2*pi;
>> y1=sin(x)；
>> y2=cos(x)；
>> plot(x,y1,x,y2)
（2）利用hold命令。在已经画好的图形上，若设置hold on，MATLA将把新的plot命令产生的图形画在原来的图形上。而命令hold off 将结束这个过程。例如：
>> x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); plot(x,y)
>> hold on
>> z=cos(x); plot(x,z)
>> hold off

三、线型和颜色
MATLAB对曲线的线型和颜色有许多选择，标注的方法是在每一对数组后加一个字符串参数，说明如下：
（1）线型 线方式： - 实线 :点线 -. 虚点线 - - 波折线。

（2）线型 点方式： . 圆点 +加号 * 星号 x x形 o 小圆

（3）颜色： y黄； r红； g绿； b蓝； w白； k黑； m紫； c青.
以下面的例子说明用法：
>> x=0:pi/15:2*pi;
>> y1=sin(x); y2=cos(x);
>> plot(x,y1,’b:+’,x,y2,’g-.*’)
四、改变坐标轴
（1）网格和标记
在一个图形上可以加网格、标题、x轴标记、y轴标记，用下列命令完成这些工作。
>> x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); z=cos(x);
>> plot(x,y,x,z)
>> grid
>> xlabel(‘Independent Variable X’)
>> ylabel(‘Dependent Variables Y and Z’)
>> title(‘Sine and Cosine Curves’)

（2）在坐标轴加字符：
>> text(2.5,0.7,’sinx’)
表示在坐标x=2.5, y=0.7处加上字符串sinx。更方便的是用鼠标来确定字符串的位置，方法是输入命令：
>> gtext(‘sinx’)
在图形窗口十字线的交点是字符串的位置，用鼠标点一下就可以将字符串放在那里。

（3）坐标系的控制
在缺省情况下MATLAB自动选择图形的横、纵坐标的比例，如果你对这个比例不满意，可以用axis命令控制，常用的有：
axis([xmin xmax ymin ymax]) [ ]中分别给出x轴和y轴的最大值、最小值
axis equal 或 axis(‘equal’) x轴和y轴的单位长度相同
axis square 或 axis(‘square’) 图框呈方形

axis off 或 axis(‘off’) 清除坐标刻度
还有axis auto axis image axis xy axis ij axis normal axis on axis(axis)
用法可参考在线帮助系统。
五、多幅图形
（1）可以在同一个画面上建立几个坐标系, 用subplot(m,n,p)命令；把一个画面分成m×n个图形区域, p代表当前的区域号，在每个区域中分别画一个图,如

>> x=linspace(0,2*pi,30); y=sin(x); z=cos(x);
>> u=2*sin(x).*cos(x); v=sin(x)./cos(x);
>> subplot(2,2,1),plot(x,y),axis([0 2*pi –1 1]),title(‘sin(x)’)
>> subplot(2,2,2),plot(x,z),axis([0 2*pi –1 1]),title(‘cos(x)’)
>> subplot(2,2,3),plot(x,u),axis([0 2*pi –1 1]),title(‘2sin(x)cos(x)’)
>> subplot(2,2,4),plot(x,v),axis([0 2*pi –20 20]),title(‘sin(x)/cos(x)’)

（2）图形的输出
在数学建模中，往往需要将产生的图形输出到Word文档中。通常可采用下述方法：
首先，在MATLAB图形窗口中选择【File】菜单中的【Export】选项，将打开图形输出对话框，在该对话框中可以把图形以emf、bmp、jpg、pgm等格式保存。然后，再打开相应的文档，并在该文档中选择【插入】菜单中的【图片】选项插入相应的图片即可。

基本xy平面绘图命令
MATLAB不但擅长於矩阵相关的数值运算，也适合用在各种科学目视表示（Scientific visualization）。本节将介绍MATLAB基本xy平面及xyz空间的各项绘图命令，包含一维曲线及二维曲面的绘制、列印及存档。 
plot是绘制一维曲线的基本函数，但在使用此函数之前，我们需先定义曲线上每一点的x及y座标。下例可画出一条正弦曲线： 
close all; x=linspace(0, 2*pi, 100); % 100个点的x座标
y=sin(x); % 对应的y座标
plot(x,y);

小整理：MATLAB基本绘图函数
plot: x轴和y轴均为线性刻度（Linear scale）
loglog: x轴和y轴均为对数刻度（Logarithmic scale）
semilogx: x轴为对数刻度，y轴为线性刻度
semilogy: x轴为线性刻度，y轴为对数刻度
若要画出多条曲线，只需将座标对依次放入plot函数即可： 
plot(x, sin(x), x, cos(x));

若要改变颜色，在座标对後面加上相关字串即可： 
plot(x, sin(x), 'c', x, cos(x), 'g');

若要同时改变颜色及图线型态（Line style），也是在座标对後面加上相关字串即可： 
plot(x, sin(x), 'co', x, cos(x), 'g*');

小整理：plot绘图函数的叁数

字元
颜色
字元
图线型态

y
黄色
.
点

k
黑色
o
圆

w
白色
x
x

b
蓝色
+
+

g
绿色
*
*

r
红色
-
实线

c
亮青色
:
点线

m
锰紫色
-.
点虚线

--
虚线
图形完成後，我们可用axis([xmin,xmax,ymin,ymax])函数来调整图轴的范围： 
axis([0, 6, -1.2, 1.2]);

此外，MATLAB也可对图形加上各种注解与处理： 
xlabel('Input Value'); % x轴注解
ylabel('Function Value'); % y轴注解
title('Two Trigonometric Functions'); % 图形标题
legend('y = sin(x)','y = cos(x)'); % 图形注解
grid on; % 显示格线

我们可用subplot来同时画出数个小图形於同一个视窗之中： 
subplot(2,2,1); plot(x, sin(x));
subplot(2,2,2); plot(x, cos(x));
subplot(2,2,3); plot(x, sinh(x));
subplot(2,2,4); plot(x, cosh(x));

MATLAB还有其他各种二维绘图函数，以适合不同的应用，详见下表。 
小整理：其他各种二维绘图函数

bar
长条图

errorbar
图形加上误差范围

fplot
较精确的函数图形

polar
极座标图

hist
累计图

rose
极座标累计图

stairs
阶梯图

stem
针状图

fill
实心图

feather
羽毛图

compass
罗盘图

quiver
向量场图
以下我们针对每个函数举例。
当资料点数量不多时，长条图是很适合的表示方式： 
close all; % 关闭所有的图形视窗
x=1:10;
y=rand(size(x));
bar(x,y);

如果已知资料的误差量，就可用errorbar来表示。下例以单位标准差来做资料的误差量： 
x = linspace(0,2*pi,30);
y = sin(x);
e = std(y)*ones(size(x));
errorbar(x,y,e)

对於变化剧烈的函数，可用fplot来进行较精确的绘图，会对剧烈变化处进行较密集的取样，如下例： 
fplot('sin(1/x)', [0.02 0.2]); % [0.02 0.2]是绘图范围

若要产生极座标图形，可用polar： 
theta=linspace(0, 2*pi);
r=cos(4*theta);
polar(theta, r);

对於大量的资料，我们可用hist来显示资料的分　情况和统计特性。下面几个命令可用来验证randn产生的高斯乱数分　： 
x=randn(5000, 1); % 产生5000个 m=0，s=1 的高斯乱数
hist(x,20); % 20代表长条的个数

rose和hist很接近，只不过是将资料大小视为角度，资料个数视为距离，并用极座标绘制表示： 
x=randn(1000, 1);
rose(x);

stairs可画出阶梯图： 
x=linspace(0,10,50);
y=sin(x).*exp(-x/3);
stairs(x,y);

stems可产生针状图，常被用来绘制数位讯号： 
x=linspace(0,10,50);
y=sin(x).*exp(-x/3);
stem(x,y);

stairs将资料点视为多边行顶点，并将此多边行涂上颜色： 
x=linspace(0,10,50);
y=sin(x).*exp(-x/3);
fill(x,y,'b'); % 'b'为蓝色

feather将每一个资料点视复数，并以箭号画出： 
theta=linspace(0, 2*pi, 20);
z = cos(theta)+i*sin(theta);
feather(z);

compass和feather很接近，只是每个箭号的起点都在圆点： 
theta=linspace(0, 2*pi, 20);
z = cos(theta)+i*sin(theta);
compass(z);

Specifying Tick-Mark Location and Labeling
You can adjust the axis tick-mark locations and the labels appearing at each tick. For example, this plot of the sine function relabels the x-axis with more meaningful values:
x = -pi:.1:pi;
y = sin(x);
plot(x,y)
set(gca,'XTick',-pi:pi/2:pi)
set(gca,'XTickLabel',{'-pi','-pi/2','0','pi/2','pi'})